一种基于比特量化的GPS并行码捕获算法

针对GPS L1信号的软件接收机(SDR)的快速捕获问题,设计了GPS信号并行码相位搜索捕获的优化算法。首先分析了FFT并行码相位搜索捕获的理论模型,由本地C/A码功率谱频谱分布特点,使用前半频域范围内的信息,进行算法的初步优化;在此基础上采用比特量化方法量化数据信号,使单个计算机储存单元存储多路二进制量化数据,实现对多路数据的并行处理。实验证明改进的并行码相位搜索捕获算法极大地提高了捕获速度,是改进前的5倍,尽管有较少信号强度的衰减,但不影响捕获的正确性,实现了GPS信号的快速捕获。

基于射频前端的GPS软件接收机设计与验证

介绍了基于硬件射频前端的GPS软件接收机设计与验证。针对GPS串行的搜索算法速度慢的缺点,采用了高速的并行码相位搜索算法;设计和实现了码跟踪环和载波跟踪环,并用载波环路来辅助码跟踪环路;综合考虑接收机的动态性和噪声影响,采用最优化设计思想,设计了GPS软件接收机最优环路带宽。采用GPS中频信号采样器采集实际GPS数据,对搜索和跟踪算法进行了验证。测试结果证明所设计的搜索和跟踪方法是有效的,使得用户在微弱信号处理、多路径处理和发展新的算法等方面具有更大的灵活性,为实际的高性能硬件GPS接收机设计提供的重要的基础。

BOC信号改进码相位捕获算法研究

BOC(binary offset carrier)信号自相关函数存在多值性,BOC信号的捕获不能简单地移植GPS信号捕获算法。在分析经典并行码相位算法和BOC信号互相关特性基础上,仿真分析了并行码相位搜索算法对BOC信号进行捕获的有效性,并针对经典算法在低信噪比条件下捕获信号存在的不足,对经典算法进行了改进设计,并利用改进算法对多种BOC信号进行了仿真分析。结果表明,本文提出的改进捕获算法适用于BOC(pn,n)信号(p为整数),扩展了经典算法的适用范围,且与经典算法相比,改进捕获算法对所给定BOC信号能够改善捕获信噪比10dB,可显著提高接收机捕获灵敏度,对接收机BOC信号捕获算法设计具有重要意义。

一种新型卫星接收机基带仿真研究

描述了一种新型的卫星接收机基带结构仿真与验证,基带结构设计采用双模态结构:一个仅仅用来执行搜索功能,该搜索采用频域的搜索方法;另一个执行搜索和跟踪功能,为了使搜索和跟踪使用同一基带结构,搜索采用时域的搜索方法。在基带结构验证中,码跟踪环采用简单的延迟锁定环DLL,而载波跟踪环采用二阶锁相环PLL。基于GPS中频信号采样采集实际GPS数据,对卫星接收机基带即搜索和跟踪进行了验证。测试结果证明所设计基带结构是有效的,使得用户在微弱信号处理、多路径处理和发展新的算法等方面具有更大的灵活性,为实际的高性能硬件GPS接收机设计提供了重要的基础。

GLONASS捕获系统中FFT核复用关键问题

根据GLONASS卫星信号组成和特性及其伪码捕获原理,运用并行码相位捕获算法在MATLAB环境下完成GLONASS卫星信号的捕获仿真,同时根据MATLAB下建立的仿真平台,设计了基于此方法的FPGA具体实现电路;为了满足FFT运算点数的要求,采用数据Sinc内插滤波器对数据进行精确内插,将输入的62000点数据内插为4096点,同时为了复用FFT核,分别采用了加快C/A码读取速度的方法、运用状态机的状态值加上数据指数项的数据截位方法;最后通过Xilinx的ISE软件调用Modelsim对整个捕获模块进行仿真.仿真结果表明:该系统实现了GLONASS信号的捕获,满足了接收机系统功能和性能的要求,可直接用于GLONASS实时接收机系统的设计中.

GLONASS卫星信号的捕获及其仿真

本文通过介绍GLONASS卫星信号的组成和特性,分析了广泛用于卫星信号捕获的串行二维搜索捕获算法的算法原理;在考虑算法实现所需要的时间和涉及的计算量的前提下,分析了计算量较少,捕获时间较短的并行码相位搜索和部分匹配滤波两种捕获算法,对两种算法的算法流程进行了详细的分析,并利用matlab对算法进行仿真实现,成功解算出GLO-NASS信号的码相位偏移和载波多普勒偏移,验证了两种算法在GLONASS信号捕获中的可行性。

GPS信号捕获跟踪算法研究与验证

GPS信号的捕获与跟踪是软件接收机的重要环节。研究了GPS信号的并行码相位搜索捕获算法和基于延迟锁相环(DLL)和科斯塔斯(Costas)锁相环两个环路的跟踪算法,通过信号采样器采集实际GPS信号,利用下变频得到的中频信号对捕获跟踪算法进行了验证,结果表明该算法能够有效地捕获跟踪实际GPS信号。

北斗导航信号捕获系统的硬件设计与实现

北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星导航系统,是继美国的GPS以及俄罗斯的GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统的卫星信号采用了二次编码技术,限制了相干积分的时间,给北斗导航信号的捕获带来了挑战,因此本文提出了基于4ms的遍历并行码相位搜索的卫星捕获算法,用来解决这个问题,提高卫星捕获的灵敏度,提高卫星捕获的性能。